Thèse soutenue

Etude de l'influence des paramètres d'injection-cuisson sur le comportement mécanique de pièces moulées par injection en élastomère via une analyse physico-chimique de l'état du réseau

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Auteur / Autrice : Marjorie Le Gal
Direction : Yann MarcoNadine Allanic
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur
Date : Soutenance le 18/03/2022
Etablissement(s) : Nantes Université
Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Nantes Université)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Génie des Procédés Environnement – Agroalimentaire (GEPEA) (Saint-Nazaire)
Entreprise : Vibracoustic
Jury : Président / Présidente : Bruno Fayolle
Examinateurs / Examinatrices : Morgane Broudin, Vincent Le Saux
Rapporteur / Rapporteuse : Laurent Chazeau, Edith Peuvrel-Disdier

Résumé

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La conception des pièces en caoutchouc vis-à-vis de la tenue à la fatigue est d'une importance capitale pour les systèmes antivibratoires. L’injection et la vulcanisation de la matière dans un moule est le procédé classique de mise en oeuvre de ces pièces. Les caractéristiques du réseau ainsi obtenu dépendent de la formulation mais aussi des paramètres du procédé : temps, température de vulcanisation, pression, etc. Le lien entre le réseau vulcanisé et les propriétés en fatigue a déjà été mis en évidence mais reste peu compris et documenté. Cette étude fournit une analyse des liens entre les paramètres du procédé, l'histoire thermomécanique subie par le matériau, les densités et les types de réticulation du réseau vulcanisé, et les propriétés de fatigue et de propagation des fissures. Premièrement, deux moules spécifiques ont été conçus et instrumentés pour obtenir des éprouvettes de fatigue et de propagation. Ensuite, de nombreuses campagnes de moulage ont été organisées pour obtenir ces pièces. Des essais de gonflement séquentiels ont permis d'accéder à l'influence des paramètres du procédé sur la densité et sur les types de réticulations. Ensuite, des essais de traction cyclique sans renforcement sur des éprouvettes axisymétriques entaillés et des cisaillement pur fournissent les évolutions de raideur, de durée de vie en fatigue (selon un critère d'initiation) et de vitesse de propagation cyclique des fissures en fonction des paramètres du procédé. Enfin, les liens entre le réseau soufré et les propriétés mécaniques sont mis en évidence et discutés.